JPH02236052A - 油圧作動式変速機のライン圧制御装置 - Google Patents

油圧作動式変速機のライン圧制御装置

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JPH02236052A
JPH02236052A JP5254589A JP5254589A JPH02236052A JP H02236052 A JPH02236052 A JP H02236052A JP 5254589 A JP5254589 A JP 5254589A JP 5254589 A JP5254589 A JP 5254589A JP H02236052 A JPH02236052 A JP H02236052A
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JP
Japan
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torque
engine
line pressure
pressure
line
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JP5254589A
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English (en)
Inventor
Tomotoshi Morishige
智年 森重
Shuichi Kawamura
修一 川村
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、主として車両に搭載される自動変速機や無段
変速機等の油圧によって制御される変速機におけるライ
ン圧制御装置に関する。
(従来の技術) 車両用の変速機として、トルクコンバータと歯車式変速
機構とを組み合わせ、この歯車式変速機構の動力伝達経
路を複数の摩擦締結要素の選択的作動によって切り換え
ることにより変速段を自動的に切り換えるようにした自
動変速機が一最に用いられる。また、近年においては、
1対の有効ピッチ径可変のプーりと、両プーり間に巻き
掛けられたベルトとでなるベルト式無段変速機構を用い
、上記両プーりの有効ピッチ径を変化させることにより
変速比を無段階に変化させるようにした無段変速機が実
用化されつつある。
この場合において、例えば上記の無段変速機における変
速比制御やベルトの張力制御等は主に油圧によって行わ
れるため、この種の変速機には油圧回路が設けられる。
この油圧回路は、オイルポンプの吐出圧を調整弁によっ
て所定のライン圧に調整し、これを各種のバルブを介し
て、上記プーリの有効ピッチ径制御用の油圧アクチュエ
ータに供給するようになっている。
このような無段変速機におけるライン圧の制御方法とし
て、例えば特開昭58−88252号公報に示されるよ
うに、予め記憶したエンジンの出力トルク特性に基づい
て、エンジンの運転条件がらエンジントルクを算出し、
その値と変速比に応じてライン圧を制御する方法がある
(発明が解決しようとする課題) ところで、この種の油圧制御式の無段変速機では、上記
ライン圧を得るためのオイルポンプを、エンジンによっ
て駆動するのが通例である。つまり、無段変速機に入力
されるべきエンジントルクの1部が上記ポンプを駆動す
るのに消費されることになる。この場合において、オイ
ルポンプによって消費されるトルク、すなわちロストル
クは、該ポンプの回転数や負荷に応じて複雑に変化する
。そのため、無段変速機に実際に入力されるトルクは、
エンジントルクを直に反映せず、上記ポンプの駆動条件
によって変動することになる。
したがって、上記公報に記載されたように、エンジント
ルクに基づいてライン圧を設定する方法では、ライン圧
がベルトの伝達トルクに応じた適正な値よりも高めに設
定されるものであり、ベルト押付力が過大となって駆動
損失が生じるとともに、オイルポンプの大容量化により
ポンプ損失が増大することにもなる。
なお、歯車式変速機構の動力.休達経路における複数の
摩擦締結要素を油圧作動により選択的に切り換えるよう
にした自動変速機においても同様な問題がある。
本発明は、自動変速機や無段変速機等のように油圧制御
式の変速機構と、エンジンにより駆動されて上記変速機
構の制御に用いられるライン圧を発生させるオイルポン
プとを有す為油圧作動式の変速機における上記の問題に
対処するもので、上記変速機における伝達トルクに精度
よく対応し、過不足の無いライン圧を設定することが出
来るライン圧制御装置を実現することを課題とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した
ことを特徴とする。
?なわち、本発明は、エンジンのトルクが入力される油
圧制御式の変速機構と、上記エンジンにより駆動されて
上記変速機構の制御に用いられるライン圧を発生させる
オイルポンプとを有する油圧作動式変速機において、エ
ンジントルクを間接的に検出するエンジントルク検出手
段と、上記オイルポンプのロストルクを検出するロスト
ルク検出手段と、上記エンジントルクとポンプ口ストル
クとの差に基づいて上記ライン圧を制御する制御手段と
を設けている。
(作   用) 上記の構成によれば、エンジントルク検出手段により、
例えばエンジン回転数やスロットル開度等の運転条件か
ち間接的に検出されたエンジントルクと、ロストルク検
出手段によって検出されたオイルポンプによるロストル
ク荘の■差に基づいて、制御手段がライン圧を制御する
ことになるので、この種の油圧作動式の変速機における
ライン圧の制御が、実際に伝達されるトルクに即応して
緻密に行われて、これにより過不足のないライン?の制
御が行われることになる。
(実 施 例) 以下、本発明の実施例につ■いて説明するりなお、この
実施例は無段変速機は関する。
まず、第1図により本実施例に係る無段変速−機1の構
造について説明する。この無■段変速機1は、エンジン
2の■動力を出力するエンジン出力軸3に連結されたト
ルクコンバータ4と、その出力側に配置された前後進切
換機構5と、その出力を減速機構6及び差動機構ヤを介
して車軸8,8に伝達するベルト式無段変速機構9とを
有する。
上記トルクコンバータ4は、エンジン出力軸3に連結さ
れたポンプケース10内の一側部に固設されて、上記エ
ンジン出力軸3と一休回転するポンプインペラ11と、
このポンプインベラ11と対向するように上記ケース1
0内の他側部に回転自在に配置されて、上記ポンプイン
ベラ11の回転により上記■ケース10内に充填されて
いる作動油を介して回転駆動されるタービンランナ12
と、該タービンランナ12と上記ポンプインペラ5一 一6一 11との間に配置され、かつワンウエイクラッチ13を
介して固定部材に支持されてトルク増大作用を行うステ
ータ14と、上記タービンランナ12に結合されたター
ビン軸15と、該タービン軸15に結合されて、ケース
内壁面に対して締結、解放されることにより該タービン
軸15と上記エンジン出力軸3とを直結もしくは分離す
るロックアップクラッチ16とを有する。このロックア
ップクラッチ16は、その背部に形成された締結室17
に供給されている作動油の圧力により締結されるように
なっている。この締結状態はロックアップクラッチ16
とこれに対向するケース内壁面との間に設けられた解放
室18に圧油が導入されたときに解放される。なお、本
実施例においては、このトルクコンバータ4のポンプケ
ース10に、油圧発生用のオイルボンプ19が連結され
ている。これにより、エンジン2の回転動力がエンジン
出力軸3を介してトルクコンバータ4に伝達されて上記
ポンプケース10が回転したときに、上記オイルボンプ
19が駆動されて作動油が吐出されるようになっている
また、上記前後進切換機構5はダブルピニオン式の遊星
歯車機構で構成されて、上記トルクコンバータ4のター
ビン軸15に連結されたキャリャ20には、サンギャ2
1に噛合する第1ピニオン22と、リングギャ23に噛
合する第2ピニオン24とがそれぞれ備えられている。
なお、サンギャ21にはベルト式無段変速機構9の入力
軸25が連結されている。そして、上記リングギャ23
とキャリャ20との間には油圧作動式のクラッチ26が
、同じくリングギャ23と固定部材との間には油圧作動
式のブレーキ27がそれぞれ介設されている。この前後
進切換機構5において、上記クラッチ26が締結され、
かつブレーキ27が解放されているときには、上記ター
ビン軸15の回転をベルト式無段変速機Wj9の入力軸
25にそのまま伝達し、またクラッチ26が解放され、
かつブレーキ27が締結されたときには、上記入力軸2
5にタービン軸15の回転を逆転させて伝達するように
なっている。
そして、上記前後進切換機構5の後段に配置されたベル
ト式無段変速機構9は、上記入力軸25に備えられた有
効ピッチ径可変のプライマリプーリ28と、該入力軸2
5と平行に配置された出力軸29に備えられた有効ピッ
チ径可変のセカンダリプーり30と、両者間に巻き掛け
られたベルト31とで基本的に構成されている。上記プ
ライマリプーり28は、入力軸25に固定された固定円
錐板28aと、同じく入力軸25にスライド可能に嵌合
された可動円錐板28bとを両者間に■溝が形成される
ように対向配置した構成とされ、可動円錐板28aを固
定円錐板28bに接近させたときに有効ピッチ径が大き
くなり、可動円錐板28aを固定円錐板28bから離反
させたときに有効ピッチ径が小さくなる。同様に、セカ
ンダリプーリ30も、固定円錐板30aと可動円錐板3
0bとが両者間に■溝が形成されるように配置されてお
り、可動円錐板30bを出力軸29をスライドさせるこ
とにより有効ピッチ径が変化するようになっている。
そして、上記プライマリプーり28における可動円錐板
28bの背部には油圧シリンダ28cが設けれて、該油
圧シリンダ28cとこれに油密状に嵌挿されたピストン
28dとでプライマリ室32が構成されている。このプ
ライマリ室32が増圧されたときに、プライマリプーり
28の有効ピッチ径が大きくなるとともに、これに伴っ
てセカンダリプーり30の有効ピッチ径が小さくなって
、上記人、出力軸25.29間の変速比が増遠方向に変
化し、逆にプライマリ室32が減圧されたときに、プラ
イマリプーり28の有効ピッチ径が小さくなり、これに
伴ってセカンダリプーリ30の有効ピッチ径が大きくな
って、上記変速比が減速方向に変化する。
同様に、セカンダリプーり30における可動円錐板30
aの背部にも油圧シリンダ30cが形成されて、該油圧
シリンダ30cとこれに油密状に嵌挿されたピストン3
0dとでセカンダリ室33が構成されている。
次に、上記トルクコンバータ4におけるロックアップク
ラッチ16と、前後進切換機構5におけるクラッチ26
及びブレーキ27と、ベルト式無段変速機構9における
プライマリプーり28及びセカンダリプーり30とを制
御するための油圧回路について第2図を参照して簡単に
説明する。
この油圧回路は、木願出願人が先に出願した昭和63年
特許願213722号明細書及びそれに添付した図面中
の第2図に記載した油圧回路と基本的な構成を共通して
いる。すなわち、この油圧回路においても、エンジン2
によって駆動されるオイルポンプl9から吐出される作
動油を、所定のライン圧に゜調整した上でメインライン
41を介してセカンダリプーり30のセカンダリ室33
に供給するライン圧調整弁42と、上記メインライン4
1から分岐されてプライマリプーり28のプライマリ室
32に通じる変速用ライン43に設置された変速比制御
弁44とを有する。
上記ライン圧調整弁42は、スプール42aと、該スプ
ール42aを一方向に付勢するスプリング42bとを有
するとともに、中央部に上記ボンプ19の吐出圧が導入
される調圧ボート42cと、該ボンプ19の吸入側に通
じるドレンボート42dとが隣接して設けられている。
そして、スプール42aの一端部に上記メインライン4
1におけるライン圧が作用するようになっている。また
、上記変速比制御弁44の上流において変速用ライン4
3に接続されたレデューシング弁45から所定圧に減圧
された作動油が吐出される制御用ライン46にはパイロ
ットライン47が接続され、このパイロットライン47
が上記スプール42aの他端部に設けられたパイロット
ボート42eに接続されている。更に、このパイロット
ライン47にはドレンライン48が接続されているとと
もに、該ドレンライン48に第1電磁ソレノイド弁49
が設置されている。この第1電磁ソレノイド弁49は駆
動信号を受けて所定のデューティ比に従って周期的に開
閉動作することにより、上記パイロットライン47にお
けるパイロット圧を上記デューティ比に応じた油圧に調
整するようになっている。そして、このパイロット圧が
上記ライン圧調整弁42のスプール42aに上記スプリ
ング42bの付勢力と同方向に印加され、該スプール4
2aに対して反対方向に作用するライン圧との力関係に
応じて該スプール42aを移動させることにより、上記
調圧ボート42cがドレンボートに対して連通され、ま
た遮断される。これにより、上記メインライン41にお
けるライン圧がパイロット圧、換言すれば上記第1電磁
ソレノイド弁49を駆動する駆動信号のデューティ比に
応じた値に制御されることになる。
そして、本実施例においては、上記の変速比制御弁44
には切換弁50からのパイロットライン51が接続され
ている。また、切換弁50にはエンジン回転数に対応す
るピトー圧を発生させるピトー圧発生器52と、上記制
御用ライン46から分岐されたパイロットライン53と
が接続されているとともに、このパイロットライン53
に接続され庚ドレンライン54には第2電磁ソレノイド
弁55が備えられている。
また、この油圧回路には手動操作されるシフト弁56が
備えられて、上記ライン圧調整弁42によって調整され
たライン圧がライン57を介して導入されるようになっ
ている。そして、D,2.1の各前進レンジではライン
圧がクラッチライン58に導入されることにより、上記
クラッチ26が締結されて前後進切換機構5が前進状態
に設定される。また、リバースレンジにシフトされたと
きは、ライン圧がブレーキライン59に導入されること
により、上記ブレーキ27が作動して前後進切換機構5
が後退状態に設定される。なお、上記クラッチライン5
8′とブレーキライン59との間にはアキュムレータ6
0が介設されて、このアキュムレータ60により、クラ
ッチ26及びブレーキ27の両方の締結ショックが緩和
されるようになっている。また、ブレーキライン59か
ら分岐されたライン61が王記変速比制御弁44に接続
されている。
更に、この油圧回路には、上記ライン圧調整弁42から
導入されるライン圧を更に調整するクラッチ圧調整弁6
2が備えられ、このクラッチ圧=13 調整弁62によって調整された油圧がロックアップライ
ン62を介してロックアップコントロール弁63に供給
されるようになっている。この口・ノクアップコントロ
ール弁63に上記制御用ライン46から分岐されたパイ
ロットライン64が接続されており、このパイロットラ
イン64に接続されたドレンライン65には第3電磁ソ
レノイド弁66が備えられている。また、ロックアップ
コントロール弁63には上記ロックアップクラッチ16
の締結室17及び解放室18がライン67,68を介し
てそれぞれ接続されている。
また、制御用ライン46にはリリーフ弁69が設けられ
ている。
なお、この油圧回路におけるライン圧調整弁42以外の
各要素の具体的な構造及び動作の説明については、公知
のものであるので詳細は上記先願明細書の記載に譲る。
次に、第3図により電気制御回路について説明する。
この電気制御回路は、上記第1〜第3電磁ソレノイド弁
49,55.66をデューテイ制御するコントロールユ
ニット71を有する。このコントロールユニット71に
は、シフト位置を検出するシフト位置センサ72、エン
ジン2のスロットル開度を検出するスロットル開度セン
サ73、上記ベルト式無段変速機構9におけるプライマ
リプーリ28の回転数を検出するプライマリ回転数セン
サ74、同じくセカンダリプーり30の回転数を検出す
るセカンダリ回転数センサ75、エンジン2の回転数を
検出するエンジン回転数センサ76及びトルクコンバー
タ4のタービン軸15の回転数を検出するタービン回転
数センサ77からの信号がそれぞれ入力されるようにな
っている。
そして、上記センサ72〜76からの信号に応じて上記
第1〜第3電磁ソレノイド弁49,55,66をデュー
ティ制御して、ライン圧調整弁42、変速比制御弁44
及びロックアップコントロール弁63に導入されるパイ
ロット圧をそれぞれ調整することにより、セカンダリプ
ーり30に供給されるライン圧(セカンダリ圧)の制御
、プライマリプーり28に供給される油圧の制御及びロ
ックアップクラッチ16の制御を行うようになっている
ここで上記第1〜第3電磁ソレノイド弁49,55.6
6に対しては、第4図に示すように、予めデューテイ比
が大きいほどパイロット圧が低めになるようにマップが
設定されている。つまり、例えば第1電磁ソレノイド弁
49は、デューテイ比が大きいほど1周期における開弁
時間が大きくなって、第2図におけるパイロットライン
47(ドレンライン48)からのドレン量を多くするの
で、ライン圧調整弁42に導入されるパイロット圧が低
くなり、それに従ってライン圧も低くなることになる。
次に、本実施例における作用を説明する。
先ず、第2電磁ソレノイド弁55による変速比制御につ
いて説明すると、この変速比制御においては、第5図に
示すように、予め各シフト位置毎に車速とスロットル開
度とをパラメータとして目標プライマリ回転数のマップ
を設定しておいて、この目標プライマリ回転数と現実の
プライマリ回転数との偏差を算出する。そして、現実の
プライマリ回転数がが目標プライマリ回転数より小さく
、上記偏差が負のときには第2電磁ソレノイド弁55の
デューティ比を大きくして上記変速比制御弁44に導入
されるパイロット圧を高くすることにより、プライマリ
室32から作動油を排出してプライマリプーり28の有
効ピッチ径を小さくし、これにより該プーり28の回転
数を目標回転数まで上昇させる。また、プライマリ回転
数が目標回転数より大きく、上記偏差が正のときは、逆
にデューティ比を小さくしてパイロット圧を低くするこ
とにより、上記プライマリ室32に作動油を供給して有
効ピッチ径を大きくし、プライマリ回転数を目標回転数
まで低下させる。
次に、本実施例の特徴部分である第1電磁ソレノイド弁
49によるライン圧制御を、第6図に示すコントロール
ユニット71が行うフローチャートに従って説明する。
制御が開始されると、先ず、ステップS1でシフト位置
センサ72からの信号に基づいてシフト位置を読み込む
。そして、ステップS2でシフト位置の判定を行い、シ
フト位置がR,D.’l,2の走行レンジであるときに
はステップS3に進み、エンジン回転数センサ76及び
スロットル開度センサ73からの信号により、エンジン
回転数NEとスロットル開度θとをそれぞれ読み込む。
そして、第7図に示されるように、エンジン2から直に
出力されるエンジシトルクT6をステップS4で算出す
る。その場合に、このエンジントルクT8は、ステップ
S,で読み込んだエンジン回転数N!及びスロ・シトル
ー度θと、第8図に示すようにエンジン回転数N.及び
スロットル開度θをパラメータとして予め設定されたマ
ップとを比較することにより算出される。
次いで、ステップS5において制御開始直後かの判定を
行い、制御開始直後と判定するとステップS6へ進んで
トルクコンバータ4に入力されるトルク、すなわちトル
コン入力トルクT:+尼して上記ステップS4”C”得
られたエンジントルクテEを暫定的に用いる。
そして、ステップS,,S.で、タービン回転数センサ
77からの信号によりタービン回転数N7を読み込み、
このタービン回転数NTと上記ステップS3で読み込ん
だエンジン回転数NBとから、トルクコンバータ4にお
ける速度比e(e=Nt/Ng>を゛算出するとともに
、ステップS9で、この速度比eを、第9図に示すよう
に速度比eをパラメータとして予め設定したトルク比τ
のマップに照合することにより、トルクコンバータ4の
トルク比τを算出する。このようにしてトルク比τが算
出されると、ステップS1’0において、上記タービン
軸15に出力されるトルク、すなわちトルコン出力トル
クT To ( T ta= T t+ Xτ)を算出
する。
次に、ステップSll,S1’2で、セカンダリ回転数
センサ75及びプライマリ回転数センサ7・4からの信
号により、セカンダリ回転数N5及びプライマリ回転数
NPをそれぞれ読み込み、これらからベルト式無段変速
機構9の変速比を算出すると?もに、ステップS13で
、第10図に示すように予め変速比とトルコン出力トル
クTToとをパラメータとして設定された目標セカンダ
リ圧のマップと、上記のようにして求めた変速比とトル
コン出力トルクTTOとを比較して、その時点での目標
セカンダリ圧を算出する。そめ場合に、上記マップは、
変速比(減速比)が大きいほど、またトルコン出力トル
クT↑。が大きいほど、言い換えればベルト式無段変速
機構9に作用するトルクが大きいほど、目標セカンダリ
圧を高くするように設定されている。そして、ステップ
S 14+ S l’rで、この目標ライン圧を達成す
るためのデューティ比を算出した後、これに基づく制御
信号を第1電磁ソレノイド弁49に出力した後、ステッ
プS1に戻って以下の処理動作を実行する。
そして、2回目からの処理動作においては、上記ステッ
プS5においてNOの判定が下されるから、ステップS
16に進んで、前回上記ステップS■3で算出された目
標セカンダリ圧を読み込み、この目標セカンダリ圧と上
記ステップS.で読み込んだエンジン回転数NEと、第
11図に示すように予めエンジン回転数NEと目標セカ
ンダリ圧とに基づいて設定されたマップとを比較して、
現時点においてオイルボンプl9を駆動するのに消費さ
れるロストルクTP′を算出する。その場合に、上記マ
ップは、オイルポンプ19の動作特性に応じて、エンジ
ン回転数Ntが大きいほど、また目標セカンダリ圧が大
きいほど、.ロストルクT2が大きくなるように設定さ
れている。
このようにしてロストルクTPが算出されると、続くス
テップ81gで、エンジントルクTEから上記ロストル
クTPを差し引いた値としてトルコン入力トルクTTI
を算出する。これにより、ステップSIOでトルコン出
力トルクTToを算出する際のパラメータとしてのトル
コン入力トルクTT+が、トルクコンバータ4に実際に
入力されるトルクに即したものとなるから、結果として
得られるトルコン出力トルクTT0の値も、エンジン2
からトルクコンバータ4及び前後進切換機構5を介して
ベルト式無段変速機m9に実際に伝達されるト2l ルクに即したものとなる。したがって、セカンダリプー
り30のセカンダリ室33に供給されるセカンダリ圧を
制御するライン圧が、ベルト式無段変速機構9における
伝達トルクに対応して過不足なく緻密に制御されること
になる。
なお、上記ステップS2でシフト位置がPまなはNの非
走行レンジにあると判定されると、ステップS19でト
ルコン入力トルクTTIを0とした後、ステップSll
にジャンプして続くステップSl2以下の処理動作を実
行するようになっている。
ところで、本実施例においては、オイルボンプ19によ
るロストルクを算出するのにコントロールユニットによ
って算出される目標セカンダリ圧を用いるようにしてい
るが、ライン圧調整弁42からセカンダリ室33に至る
メインライン41におけるライン圧を検出して、その値
を用いるようにしてもよい。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、エンジンのトルクが入力
される油圧制御式の変速機構と、上記工ンジンにより駆
動されて上記変速機構の制御に用いられるライン圧を発
生させるオイルポンプとを有する油圧作動式変速機にお
いて、ライン圧を制御するに際してエンジンによって駆
動されるオイルポンプによって消費されるロストルクを
考慮しているので、この種の油圧作動式の変速機におけ
る伝達トルクに精度良く対応した過不足の無いライン圧
が設定することが可能となるばかりでなく、ライン圧を
不必要に高めに設定する必要がないので、オイルポンプ
を大容量化する必要がなくポンプ損失を低減できるとい
う利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第11図は本発明の実施例を示すもので、第1
図は無段変速機のスケルトン図、第2図は無段変速機の
油圧回路図、第3図は同じく電気制御回路図、第4図は
電磁ソレノイド弁におけるデューティ比とパイロット圧
との関係を示す特性図、第5図は変速特性を示す特性図
、第6図は本実施例におけるライン圧制御のフローチャ
ート図、第7図はトルク伝達系の一部を示す概念図、第
8図〜第11図はこの制御で用いられる各制御特性図で
ある。 19・・・オイルポンプ、9・・・変速機構(ベルト式
無段変速機構)、71・・・エンジントルク検出手段,
ロストルク検出手段、制御手段(コントロールユニット
〉。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンのトルクが入力される油圧制御式の変速
    機構と、上記エンジンにより駆動されて上記変速機構の
    制御に用いられるライン圧を発生させるオイルポンプと
    を有する油圧作動式変速機において、エンジントルクを
    間接的に検出するエンジントルク検出手段と、上記オイ
    ルポンプのロストルクを検出するロストルク検出手段と
    、上記エンジントルクとポンプロストルクとの差に基づ
    いて上記ライン圧を制御する制御手段とを備えたことを
    特徴とする油圧作動式変速機のライン圧制御装置。
JP5254589A 1989-03-03 1989-03-03 油圧作動式変速機のライン圧制御装置 Pending JPH02236052A (ja)

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JP5254589A JPH02236052A (ja) 1989-03-03 1989-03-03 油圧作動式変速機のライン圧制御装置

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